• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.287-298
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• 2014

본 연구에서는 TBM 터널 SFRC 세그먼트 개발을 위하여 이형철근이 보강되지 않은 SFRC 보의 휨파괴 실험을 통하여 SFRC 배합의 평가를 수행하였다. 압축강도, 강섬유의 형상비와 강섬유 혼입률을 변수로 하여 총 16개의 SFRC 보를 제작하고 휨에 의하여 파괴시까지 실험하였다. 하중-수직변위 분석결과, 큰 형상비의 강섬유를 사용하여도 소형보의 실험(Moon et al, 2013)과 달리 보의 인성거동을 증진시키는 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 극한상태에서 강섬유는 균열폭 7 mm까지 하중을 저항하는 것으로 확인되었다. 또한, 기존의 SFRC 보의 휨강도예측모델과 실험결과를 비교한 결과, SFRC 보의 휨강도를 최대 20배까지 과소평가하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, TR No. 63 모델(Concrete Society, 2011)은 다른 모델에 비하여 근사하게 휨강도를 예측하는 것으로 확인되었다. 강섬유의 분포에 대한 분석결과, 소형보에서 보다 실제 규모의 보에서 강섬유의 분산도가 훨씬 개선되는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.121-125
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• 2018

본 연구에서는 굴곡 계면을 따른 균열 진전을 응집 요소를 사용하여 유한요소 해석을 수행하였고 균열 선단에서 복합 모드 하중을 고려하기 위하여 BK 법칙을 적용하였다. 정현파 굴곡 계면을 갖는 이중 외팔보에 하중을 부여하고 복합 모드 응집 법칙에서 응집 강도와 응집 에너지에 따른 하중-변위 선도의 변화를 알아보았다. 응집 강도가 커지면 응집 영역 크기가 상대적으로 작아지고 균열 진전에 따른 하중-변위 선도에 굴곡이 나타나는 것을 보여 주었으며 인장과 전단 응집에너지 비율에 따라 하중의 증가와 하중-변위 선도에 굴곡이 나타나는 것을 보여주었다. 또한 굴곡 계면의 형상에 따른 균열 진전 거동의 영향을 분석하였는데 균열의 형상비가 커지면 균열 진전을 위한 더 큰 균열 분리 에너지가 요구되는 것을 보여 주었다. 굴곡 계면의 형상과 응집 법칙을 변화시켜 파괴 인성을 크게 향상시킬 수 있으며 균열 진전 거동을 변화시킬 수 있게 된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권11호
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• pp.885-890
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• 2015

나노물질은 작은 크기와 공기필터 응용장치의 초고표면적과 함께 기계적, 물리적, 화학적 특성을 가진다. 전기방사는 나노섬유 중합체를 제조하는데 있어 가장 효율적인 기술로 인식되어왔다. 최적의 제조 조건을 찾기 위해, 여러 전기방사 공정 파라미터의 효과에 따른 폴리아크릴로니트릴(PAN) 나노섬유의 직경, 성향 및 분포를 분석했다. 층간파괴 인성 향상시키고 히트롤러로 적층된 부직포의 형태로 박리를 억제하고, PAN 나노섬유 공기필터의 여과효율과 압력강하 성능을 실험적으로 평가하였다.

• 폴리머
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• 제27권3호
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• pp.183-188
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• 2003

유전체 분광계를 사용하여 불소함유 에폭시 수지, 벤조트리플루오라이드의 다이글리시딜 에테르(FER)/다이아미노다이페닐메탄 (DDM)과 비스페놀 A의 다이글리시딜 에테르 (DGEBA)DDM 시스템의 유전상수를 측정하였으며, DMA와 TGA에 의한 열분석을 통하여 유리 전이 온도 및 열분해 개시온도, 최대 무게 감량시 온도, 그리고 분해 활성화 에너지 등 열안정성 인자를 고찰하였다. 경화된 시편의 기계적 물성은 파괴 인성, 굴곡강도 및 충격강도 실험을 통하여 알아보았으며, 주사전자 현미경을 사용하여 시편의 파단 특성을 조사하였다. 실험 결과, DGEBA/DDM 시스템에 비해 FER/DDM 시스템은 낮은 유전 상수를 나타내었으며, 경화된 시편의 기계적 물성은 높은 값을 나타내었다. 이는 trifluoromethyl (CF$_3$) 기의 도입으로 인하여 전기적 특성과 기계적 물성이 증가한 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제20권3호
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• pp.169-182
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• 2010

H-beam과 격자지보는 국내 터널공사에서 가장 널리 쓰이는 강지보재이다. 스칸디나비아를 비롯한 북유럽 국가들에서 흔히 쓰이는 철근보강 숏크리트는 H-beam 이나 격자지보 이상으로 경제적이고 효율적인 측면에서 이점이 있음에도 국내에서는 아직 적용되지 않고 있다. 본 연구에서는 실험실 시험을 통하여 국내 터널에 가장 적합한 철근 배근 설계를 결정하고자 복철근 배근을 포함하여 철근 배근 형태를 달리하여 시험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. H-beam과 격자지보에 의한 보강효과도 같은 방법으로 분석하였다. 본 연구의 결과는 NMT나 NATM 터널에서 지보재의 선택 및 설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.322-327
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• 2020

송탄통 분리형 날개안정철갑탄은 주로 전차체계에서 물리적인 힘으로 장갑 등과 같은 목표물을 관통 및 파괴하는 탄약으로 주로 열화우라늄 또는 텅스텐 중합금 재료를 사용한 관통자가 사용되고 있으나, 가공 및 환경적 측면 등의 이유로 텅스텐 중합금 관통자가 선호되는 실정이다. 텅스텐 중합금 관통자는 재료의 강도 및 인성에 따라 자기첨예화 효과에 의해 관통능력이 결정되는데, 본 연구에서는 인장강도 및 충격에너지에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 관통능력에 대한 기계적 특성치들에 대한 상관분석 결과, 관통능력에 대하여 인장강도는 상관계수 0.721의 비례관계를, 충격에너지는 상관계수 -0.599의 반비례관계를 나타냈으며, 추가적인 열처리 공정을 통하여 재료의 충격에너지가 감소시킴으로써 관통능력이 향상되는 사실을 실험적으로 입증하였다. 텅스텐 중합금 관통자의 관통능력을 향상시키기 위해서는 재료의 연신율을 약 9 % 이상으로, 인장강도를 약 123 kg/㎟ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 특히 충격에너지를 약 6.8 kg·m/㎠ 이하로 제어하는 것이 관통능력 향상에 있어서 가장 중요한 요소로 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권5호
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• pp.765-771
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• 2001

Elastic-plastic fracture toughness JIC can be used a s an effective design criterion in elastic-plastic fracture mechanics. Among the JIC test methods approved by ASTM, unloading compliance method was used in this study. In order to examine the relationship between fracture behavior of JIC test and AE signals, the post processing of AE signals has been carried out by Short Time Fourier Transform(STFT), one of the time-frequency analysis methods. The objective of this study is to evaluate the application of characterization of AE signals for unloading compliance method of JIC test. As a result of time-frequency analysis, we could extract the AE from the raw signal and analyze the frequencies in AE signal at the same time. AE signal generated by elastic-plastic fracture of material has some different aspects at elastic and plastic ranges, or the first portion of crack growth by fracture. First of all, increased energy recorded and detected by using AE count method increase rapidly from the start of ductile fracture. The variation of main frequency range with time-frequency analysis method could be confirmed. We could know fracture behavior of interior material by examination AE characteristics generated in real-time when elastic-plastic fracture occurred in material under loading.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권6호통권58호
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• pp.135-147
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• 2009

본 논문에서는 저열포틀랜드 시멘트와 steel aggregates인 Ferro-Silicon, 실리카흄, 충전재로서 미세 석영과 고강도화에 따른 취성파괴 문제를 개선하기위해 강섬유를 사용하여 압축강도 400MPa이상의 초고강도 분체 콘크리트를 개발 하고자 하였다. 콘크리트의 초고강도화의 영향을 고려하여 물-시멘트비 저감이 가능한 저열포틀랜드 시멘트와 비교대상으로 보통포틀랜드 시멘트를 사용하고, 골재 대체 재료로 Ferro Silicon을 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. 초고강도 콘크리트는 보통콘크리트와 달리 사용재료의 영향이 대단히 중요하며, SEM 촬영결과 Type III, Type IV의 C-S-H수화물이 비교적 많이 생성되었고, 고온고압양생으로 토버모라이트와 조놀라이트가 생성된것을 확인 하였다. 또한 골재의 세립화, 분체의 치밀충전화 및 반응성 재료의 사용으로 인해 페이스트가 고강도화 되고, 강섬유를 사용하여 인성을 보강하므로써, 28일 압축강도 420Mpa의 초고강도 분체콘크리트를 성공적으로 개발 하였다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.313-319
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• 2012

본 연구에서는 Polyacrylonitrile (PAN)계 탄소섬유 표면에 구리도금 표면처리가 탄소섬유 강화 복합재료의 기계적 계면 특성에 미치는 영향에 관하여 관찰하였다. 탄소섬유 표면특성은 주사전자현미경, X-선 광전자 분광법, X-선 회절분석기, 접촉각 측정기로 측정하였고, 탄소섬유 강화 복합재료의 기계적 계면 물성은 층간전단강도(interlaminar shear strength, ILSS)와 파괴인성(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)측정을 통하여 알아보았다. 실험결과로부터, 기계적 계면물성은 탄소섬유 표면에 COOH group과 도금된 구리함량이 증가됨에 따라 순차적으로 증가되는 것이 확인되었으나, 도금시간을 길게 하여 과량의 구리가 도입되었을 경우 기계적 계면 물성을 도리어 감소시키는 것으로 확인되었다. 결론적으로 구리함량이 탄소섬유 복합재료의 기계적 계면물성을 결정하는 중요 요소라 판단되나, 최적의 함량이상에서는 계면분리에 의한 물성저하의 원인이 될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.221-231
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• 2011

강섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)는 압축강도가 200MPa에 이르고, 강성 및 인성이 크기 때문에 이를 이용하면 구조 부재를 얇고 가볍게 설계하는 것이 가능하다. 본 논문은 UHPC를 교량의 바닥판 슬래브에 적용하기 위해서 뚫림전단(punching shear)에 대한 저항능력을 평가한 것이다. 6개의 정사각형 슬래브를 제작하여 4변 완전고정 상태에서 뚫림전단 실험을 수행하였다. 슬래브의 두께는 40mm와 70mm였고, 재하판의 형상비는 1.0~2.5 범위였다. 40mm 실험체는 최대하중 이후에 연성적인 변형률 연화구간이 길고, 70mm 실험체는 상대적으로 더 취성적인 뚫림파괴를 보였다. 기존의 여러 뚫림전단강도 평가식을 이용하여 실험결과를 분석하였는데, 두께가 작은 40mm 실험체에서는 Ductal$^{(R)}$ 및 JSCE의 식이, 그리고 70mm 실험체에서는 Harajli et al. 및 ACI-Ductal$^{(R)}$의 제안식이 상대적으로 실험에 근접한 값을 예측하였다. 그러나 전반적으로 실험결과를 잘 예측하지 못하였으므로 실제 파괴메커니즘에 근거한 새로운 식을 제안하였다. 새로 제안한 식은 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다.